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【转载】“酵母菌”专题复习(转载)  

2017-03-23 08:29:36|  分类: 二轮复习 |  标签: |举报 |字号 订阅

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酵母菌是人类的第一种“家养微生物”。千百年来,酵母菌及其发酵产品大大改善和丰富了人类的生活。作为一类结构和功能都十分特殊的生物类型,它不仅在教材中出现频率较高,而且在高考命题中也倍受青睐(见附表:考情回顾)。

纵览历届高考试题,对本专题的突破,可着重从下面几方面入手:

1.关注酵母菌的常考知识点和注意问题

1.1基本知识:

单细胞真菌,真核生物;代谢类型是异养兼性厌氧型;可进行无性生殖和有性生殖;两种核酸都有,遗传物质是DNA,遵循孟德尔的遗传定律;能源是有机物分解产生的化学能,碳源是有机物,氮源是有机或无机含氮化合物。

1.2易错问题:

1.2.1酵母菌不是种名,代表的是一类生物,一只烧杯中的酵母菌不是一个种群。

1.2.2在生态系统中的地位:大多数腐生,属分解者;少数寄生,属消费者,如水果表面的酵母菌。

1.2.3细胞壁的成分既不是纤维素和果胶,也不是肽聚糖,而是葡聚糖、甘露糖。

1.2.4无性生殖不仅仅是出芽生殖,还有孢子生殖。

1.2.5尽管含线粒体,但以无氧呼吸为主,有氧呼吸为辅。

1.3考查内容和形式

侧重考查结构、代谢、生殖、功能等知识点,多注重理论联系实际,与基因工程、发酵工程等经济、社会、科技问题结合,体现“阐述生物学现象”、“解释社会生活中的生物学问题”的高考能力要求,在选择题和非选择题中都可出现。

2.熟悉酵母菌类试题的考查角度及常见题型 

2.1代谢的考查 

2.将10l的酵母液放在适宜温度下培养,并于不同时间内等量均匀取样4次,分别测定样品中酵母菌的数量和pH值,结果如下表,请分析回答:

样品

酵母菌数量(个/m3

pH

1

1210

4.8

2

820

5.4

3

1210

3.7

4

1000

5.0

⑴表中样品的取样先后依次为      

⑵对酵母菌而言,10l该培养液的环境负荷量为    个。

⑶若第5次均匀取样时,样品中的酵母菌数量为760/m3,产生这一结果的原因是什么?

思维启导:基本知识、基本技能始终是考试的重点,而文字、表格等只不过是考试内容依托、承载的形式。本题题干中只列举了酵母菌数量和pH值两个指标,不易发现题目的切入点,实质上考查了酵母菌的代谢特点尤其是细胞呼吸的结果,突破口是样品1和样品3的取样顺序。酵母菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸,但都有CO2产生,酵母菌越多,CO2产生量越大,酵母液的酸性就越强,pH值就越小。这样,借助pH值,可确定样品1在样品3前取样,而1m3的酵母液最大负荷量为1210个,显然是由于受到生存条件如食物的制约,此后,如再取样,数量可能会比原来少得多。

知识依托:酵母菌进行细胞呼吸时,可产生CO2,而CO2数量酸性强弱→pH值大小有一定关系。  

2.2结构的考查

2.下列4种生物中,哪一种生物的细胞结构与其它3种生物的细胞有明显的区别:

A.酵母菌   B.乳酸菌   C.青霉菌   D.蘑菇

思维启导:上述四种生物都有细胞结构,仔细辨别,可以分为原核细胞和真核细胞,后者有成形的细胞核。四种生物中仅乳酸菌属原核细胞。

知识依托:酵母菌为真核生物,有成形的细胞核。

2.3呼吸方式的考查

这是酵母菌类试题中最为常见的类型,具体又可分为定性分析和定量分析:

2.3.1定性分析

3经测定:当酵母菌与一定量的葡萄糖及O2在适宜条件下共存时,测得CO2的释放量比O2的吸收量大34倍,这说明此时的酵母菌

A只进行有氧呼吸  B只进行无氧呼吸

C有氧呼吸占优势  D无氧呼吸占优势

思维启导: CO2的释放量比O2的吸收量大34倍时,酵母菌进行的肯定是有氧呼吸和无氧呼吸(产物为C2H5OHCO2)。据呼吸作用的反应式,有氧呼吸时1C6H12O66CO2,无氧呼吸时1C6H12O62CO2,即当无氧呼吸释放的CO2量相当于有氧呼吸的1/3时,二种呼吸的强度相等(消耗的C6H12O6相等)。由于有氧呼吸时CO2的释放量等于O2的吸收量,所以,当CO2的释放量比O2的吸收量大34倍时,无氧呼吸释放的CO2量已经相当于有氧呼吸的23倍,显然无氧呼吸占优势。

2.3.2定量分析

< xmlnamespace prefix ="v" ns ="urn:schemas-microsoft-com:vml" />< xmlnamespace prefix ="w" ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:word" />图像曲线题类试题

  例4.现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO2的相对量如右图所示。请问,在氧浓度为a时的情况是

“酵母菌”专题复习(转载) - 小叶子 - 小叶子的博客

 

  A.酵母菌只进行无氧呼吸                                                 

  B.被分解的葡萄糖中约33%用于无氧呼吸

  C.被分解的葡萄糖中约67%用于无氧呼吸

  D.酵母菌停止无氧呼吸

思维启导:解答该题的关键是要弄懂曲线的含义,获取正确的信息。当氧浓度为a时,有CO2的生成,也有酒精的生成,但CO2的生成量比酒精的生成量大,说明进行的是有氧呼吸和无氧呼吸,从而直接排除AD二选项。据图像信息,此时CO2的总量为15mol。由于无氧呼吸产生的CO2量与酒精量相等,据酒精量可推知无氧呼吸产生的CO2量为6mol,这样,有氧呼吸产生的CO2量为9mol,利用反应式,求得它们分解的葡萄糖量分别为3mol1.5mol,两种呼吸共消耗葡萄糖量为4.5mol,其中用于无氧呼吸的为3/4.5=67%,正确答案为C

表格类试题

  例5.不同的呼吸底物、呼吸方式具有不同的呼吸商(呼吸商=呼吸作用放出的CO2/呼吸作用消耗的O2量)。现利用特定装置,测定一定量的酵母菌在不同O2浓度下的O2吸收量和CO2释放量。记录数值如下表,请分析回答:

02浓度

()

 0

  l

 2

 3

 5

 7

 10

 15

20

 25

释放C02

(mL/h)

1.00 

0.80

0.60

O.50

O.48

O.60

O.72

0.84

O.96

1.20

吸收02

(mL/h)

0   

 O.10

 O.20

O.30

 O.36

O.50

 O.60

 0.70

0.80

 1.00

02浓度为3%时,酵母菌的呼吸商为            ,其数值不同于02浓度为25%时的原因是:氧气浓度为3%时,酵母菌的呼吸方式为            。表中显示,从O2浓度为        %起,酵母菌只进行有氧呼吸。

思维启导:本题窄看起来,02浓度为3%时,02吸收量为O.30mL/hC02释放量为O.50mL/h,呼吸商据公式可直接求解,为0.50/ O.301.67,这是正确的。而在判断酵母菌呼吸方式时,依据02的吸收量与C02的释放量不等,确定酵母菌进行的是无氧呼吸和有氧呼吸,实际上这是一种巧合。本题的切入点是对呼吸商进行计算,找出其变化规律。一般地说,当气体的总体积不变时,可判断发生的是有氧呼吸。其实,这有个前提,分解的底物全部是葡萄糖,由于其分子结构中特定的原子个数比决定了上述结论的形成。但在实验过程中,细胞呼吸的底物不可能都是葡萄糖,还可能是脂肪、蛋白质等,由于不同物质中各原子的数量比不同,这样,即使进行的是有氧呼吸,其呼吸商也可能不等于1。但不管细胞呼吸的底物是什么,“随着02浓度变大,无氧呼吸受抑制,到一定阶段,只进行有氧呼吸”的规律不变。由表格可观察到,酵母菌的呼吸商不断变化,如当02浓度为2%时,呼吸商=3,当02浓度为3%时,呼吸商=1.67,但当02浓度为7%后一直稳定在1.2,说明此时只进行有氧呼吸,而在此之前,由于02浓度较低,呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸。

知识依托:要定性和定量地分析细胞呼吸,关键是要准确把握各种不同呼吸类型的反应物、生成物的种类及数量,例3、例4、例5依托的都是此。酵母菌细胞呼吸的基本类型及反应式分别为:

有氧呼吸  C6H12O6602   6CO212H2O+能量

无氧呼吸  C6H12O6  2C2H5OH2CO2 +能量

气体的总体积不变(消耗的02量=生成的CO2量),发生的是有氧呼吸;

如气体的总体积增加(没有02的减少,但有CO2的生成),发生的是无氧呼吸;

如气体的总体积增加(有02的减少,但小于CO2的生成),发生的是有氧呼吸和无氧呼吸。

2.4生殖类型的考查

  例6.利用酵母菌酿酒的发酵工程中,“扩大培养和接种”阶段,酵母菌的繁殖方式是     ,具体为     ;“发酵过程”阶段,繁殖方式是     

思维启导:酵母菌的生殖方式包括无性生殖和有性生殖。无性生殖产生的新个体能保持亲本的优良性状,有性生殖产生的新个体具有更大的变异性,有更强的生活力和适应能力。在环境条件良好的时候,酵母菌进行无性生殖,恶劣的时候进行有性生殖。利用酵母菌酿酒时,常先通入无菌空气,此时酵母菌进行有氧呼吸,能量充沛,大量进行出芽生殖;后密封,提供无氧环境,尽管伴有有害代谢产物的积累,酵母菌仍能无氧呼吸产生酒精。

知识依托:酵母菌二种生殖方式的特点。

2.5基因结构的考查

7.大肠杆菌和酵母菌细胞内各有一种蛋白质是由40个氨基酸组成,那么控制蛋白质合成的基因,其组成的脱氧核苷酸数是

A.大肠杆菌多        B.酵母菌多

C.两者一样多        D.无法确定

思维启导:大肠杆菌和酵母菌分别为原核生物和真核生物,基因结构都包括编码区和非编码区,但大肠杆菌的编码区是连续的,都由能编码蛋白质的区段组成,而酵母菌的编码区是不连续的,由能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子组成。正确答案为B

知识依托:作为真核生物的酵母菌基因结构和原核生物基因结构的区别。

2.6与基因工程结合的考查

8.在基因工程中,为什么常常使用到酵母菌?

思维启导:酵母菌含有质粒,因具有多个限制酶切点、含有标记基因等特点,因而在基因工程中,可作为运载体把目的基因送入受体细胞;工程菌的重要特点是繁殖速度快,而在环境适宜时,酵母菌出芽生殖的速度很快,因而又可以作为受体细胞,使外源基因得到高效表达。

知识依托:酵母菌具有质粒及质粒的特点、出芽生殖的特点。

2.7与发酵工程结合的考查    

9.利用酵母菌酿酒的发酵工程中包括扩大培养的阶段,此阶段应注意的事项是

A.培养基中碳源与氮源的比   B.加快搅拌的速度

C.扩大通气量         DpH值控制在7.0左右

思维启导:在发酵工程中的扩大培养阶段,目的是得到菌体本身而不是代谢产物,所以在配制培养基时,一定要考虑营养物质的比例和浓度,如CN31;要使酵母菌迅速繁殖,还要考虑条件适宜,让其进行无性生殖,即氧气浓度要较高,具体操作为扩大通气量和加快搅拌速度。真菌的适宜pH值是5.06.0,只有D答案不符题意。

知识依托:酵母菌的生殖特点及发酵的具体操作要求。

总之,夯实基础知识,演练各种题型,是解决“酵母菌类试题”的主要突破口。

 

 10在制作果酒的过程中,再不同时间去发酵液样品,发现发酵液的ph一直下降,原因是?

a,酵母菌机型有氧呼吸和无氧呼吸时,均产生CO2溶于发酵液中,使ph下降  b,酵母菌无氧呼吸产生的乳酸呈酸性  c,乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸呈酸性
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